CC BY
33======================================Известия вузов России. Радиоэлектроника. 2008. Вып. 5
определяется параметром N, обоснование значений которого выходит за рамки данной статьи. Приведение уравнения к вырожденному уравнению Гаусса показывает, что решением уравнения (27) не могут быть цилиндрические функции, порядок которых равен половине нечетного целого числа, используемые при решении известного волнового уравнения (5). Этот вывод справедлив также для уравнений (7) и (9).
Библиографический список
1. Плахотник А. С. Квазиклассическая модель энергетических потерь в приборах СВЧ // Изв. вузов России. Радиоэлектроника. 2007. № 4. С. 71-77.
2. Флюгге З. Задачи по квантовой механике. Т. 1 М.: Мир, 1974. 335 с.
3. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Квантовая механика. Нерелятивистская теория. Т. 3. М.: Наука, 1974. 752 с.
4. Плахотник А. С. Расчет кинетических коэффициентов для флуктуирующего электрона в полупроводнике // Изв. вузов России. Радиоэлектроника. 2007. № 6. С. 71-76.
5. Смирнов В. И. Курс высшей математики. Т. 3. Ч. 2. М.: Наука, 1974. 672 с.
A. S. Plakhotnik
Pacific Ocean navy institute named after S. O. Makarov
Model of fluctuation electron in some of problems in microwave electronic
Equation of motion of fluctuation electron has been analyzed. Decision equation for stationary states has been realized. Microscopic mechanism fluctuations of electron is interaction elementary charge with own electric field was proved. Model of fluctuation electron has been made. Basing possibility application model in microwave electronics has been realized.
Fluctuation electron, stationary states, own electric field, microscopic mechanism fluctuations, microwave devices
Статья поступила в редакцию 5 июля 2008 г.
УДК 621.382
Ю. И. Алексеев, А. В. Демьяненко
Технологический институт Южного федерального университета
I Сопоставление генераторных характеристик диодов Ганна сантиметрового диапазона
Проанализированы частотно-мощностные характеристики серийных диодов Ганна с целью выявления диапазонов преимущественного применения каждого из них.
Диод Ганна, перекрытие рабочих диапазонов
Современная элементная база генераторных диодов Ганна представлена широкой номенклатурой приборов, выполненных по принципу литерного частотного разбиения, перекрывающих общий частотный диапазон от 5 до 150 ГГц, что в определенном смысле упрощает выбор активного элемента при разработках усилителей и генераторов, заставляя руководствоваться при этом в основном политерной частотной разбивкой диодов. Однако имеются типы диодов (это в первую очередь касается широкополосных приборов, таких, как 3А703А, 3А703Б и 3А705А, 3А705Б), которые имеют официальный диапазон совмест-
© Алексеев Ю. И., Демьяненко А. В., 2008
69
ного перекрытия, составляющий 200 МГц, и весьма удовлетворительно выполняют усилительно-генераторные функции далеко за пределами упомянутого диапазона.
Целью настоящей статьи является сопоставление функциональных свойств указанных диодов в пределах поддиапазонов, официально отведенных каждому из них.
Для проведения эксперимента разработана резонансная камера, позволяющая исследовать усилительно-генераторные свойства диодов, рабочий частотный диапазон которых достаточно широко разнесен (5...8.2 ГГц для диодов 3А705А, 3А705Б и 8...12 ГГц для диодов 3А703А, 3А703Б). Этому требованию удовлетворяет резонатор на основе вол-новодного канала с сечением 28.5 х12.6 мм .
На рис. 1 показана генераторная камера, в которой проводились исследования (1 -исследуемый диод Ганна; 2 - колебательная система генератора, выполненная в виде ко-роткозамкнутого отрезка волновода; 3 - штырь механической перестройки частоты генерации; 4 - штыри регулировки связи генератора с нагрузкой; 5 - диодные держатели, один из которых изолирован от корпуса генератора конструктивным конденсатором 6).
Результаты исследования частотно-мощностных свойств генератора на основе диодов 3А705А и 3А703А представлены на рис. 2.
В экспериментальной СВЧ-камере осуществлялась генерация на каждом из указанных диодов при четырех значениях питающего напряжения и. Изменение частотно-мощ-
Рис. 2
ностных характеристик отмечалось при погружении в камеру штыря механической перестройки частоты (за нулевое положение штыря принято положение, при котором происходил запуск генератора). При напряжении питания и = 7.1 В фиксировалась генерация с пониженной выходной мощностью, примерно одинаковой для обоих диодов. Однако частотные свойства генераторов с различными диодами различны: если генератор на диоде 3А705А показал устойчивую генерацию в диапазоне частот, свойственном этому диоду, то генератор на диоде 3А703А запустился и производил генерацию в диапазоне 6.8.7.2 ГГц, не характерном для этого диода, что можно считать новым результатом.
При увеличении питающего напряжения (и = 8, 8.5, 8.9 В) мощность генерации возрастала до уровней, свойственных исследуемым диодам. Оба диода позволяли перестраивать частоту генерации, однако характер перестройки различен. Так, при и = 8 и 8.5 В устойчивая генерация с широкой частотной перестройкой свойственна диоду 3А703А (диапазон перестройки составлял 800 МГц); при этом мощность генерации достигала 70.80 мВт. При таких же условиях генератор с диодом 3А705А проявлял устойчивую генерацию несколько меньшего уровня, однако диапазон частотной перестройки с этим диодом составлял всего 100.120 МГц.
Дальнейшее увеличение напряжения питания диодов (до 8.9 В) изменяло картину поведения диодов: выходная мощность генератора с диодом 3А703А увеличивалась при том же диапазоне частотной перестройки, однако в генераторе с диодом 3А705А произошел перескок частоты генерации вверх при сохранении прежнего уровня выходной мощности и величины диапазона частотной перестройки. Причиной такого поведения диодов в одной и той же генераторной камере можно считать различие импедансных свойств диодов при изменении питающего напряжения.
Различными импедансными свойствами исследуемых диодов объясняются также и кривые электронной настройки генератора при фиксированном положении штыря механической перестройки (рис. 3): при изменении напряжения питания диодов в широких пределах частота генерации изменяется, но по почти противоположному закону. При этом мощность генерации изменяется плавно, что свидетельствует об устойчивой генерации, свойственной оптимально настроенному генератору.
Из приведенных результатов исследова-
ний можно сделать вывод, что диоды 3А703А и 3А705А могут использоваться в диапазонах, не свойственных этим диодам по их техническим условиям. В генераторных режимах в условиях общего резонатора данные диоды показали почти полную взаимозаменяемость по критериям устойчивой генерации при приемлемом уровне выходной мощности.
f, ГГц 8.5 8 7.5
7 6.5
f
P
h = 3 мм
3А703А
" 3А705А
±
P, мВт 64 48 32 16
7.5
8
Рис. 3
8.5
U, В
7
Известия вузов России. Радиоэлектроника. 2008. Вып. 5===============================
J. I. Alekseev, A. V. Demyanenko
Technology institute of the South federal university
Oscillator characteristics of centimeter-wave Gunn diodes comparison
The frequency-power characteristics of serial Hann diodes are analyzed for the purpose of revealing ofprimary application ranges of each of them.
Gunn diode, working bands overlapping
Статья поступила в редакцию 15 апреля 2008 г.
